/elektronik

Top 5: I front ved genskabelsen af universets ursuppe

Danske fysikere konstruerede et af de centrale instrumenter i et stort internationalt forskningsprojekt, der genskabte situationen umiddelbart efter The Big Bang.

søndag 25. dec 2005 kl. 12:00

Den 18. april annoncerede fysikerne på Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) i New York gennembruddet: Genskabelsen af stof i en tilstand, som eksisterede mindre end et mikrosekund efter Big Bang.
Pudsigt nok viste det sig, at den folkelige betegnelse »universets ursuppe« passede på en prik. Teoretikerne havde forudsagt et plasma af atomkernens mindste byggesten, kvarkerne, og de gluoner, som under normale forhold holder kvarker sammen i protoner og neutroner.

Men ursuppen var en kvark-gluon-væske; det mest perfekte fluidum, der nogensinde har eksisteret på Jorden. Resultaterne blev præsenteret i et temanummer af nuclear Physics A

Tusind fysikere fra hele verden har deltaget i forsøgene, som startede i 2000. Kan man så tale om et gennembrud i dansk forskning? Selvfølgelig! Ellers måtte vi på forhånd udelukke alle de forskere, som lægger deres kræfter i internationale megaprojekter. Men det er ikke nok at være med. Man skal gøre en forskel, og den betingelse opfylder Tungionsgruppen på Niels Bohr Institutet til fulde.
Gruppen, som ledes af professor Jens Jørgen Gaardhøje, markerede sig allerede ved de første forsøg på at genskabe ursuppen på Cern i 1990'erne, og da RHIC skulle bygges, konstruerede de danske fysikere de centrale instrumenter til den ene af RHIC's fire detektorer Brahms. Lige siden har de været præcis der, hvor resultaterne kommer ind.
Ursuppen blev genskabt ved frontale sammenstød mellem tunge guldkerner. At man kan opnå dét i et laboratorium er ret så fantastisk, for forholdene lige efter Big Bang var mildt sagt ekstreme. Først voksede det nyfødte univers på under et nanosekund fra at være mindre end en subatomar partikel til en udstrækning på flere kilometer. I det næste mikrosekund eksisterede alt stof som frie kvarker, elektroner og neutrinoer i en suppe af gluoner.

Så fangede gluonerne kvarkerne og bandt dem sammen tre og tre i protoner og neutroner, og lige siden har ingen kvarker været frie i det synlige univers. Alle planeter, stjerner og galakser består af atomer, hvor kvarkerne er indesluttet i kernepartikler.

Opdagelsen af kvark-gluon-væsken på RHIC betyder ikke nødvendigvis, at den teoretiske forudsigelse om eksistensen af et kvark-gluon-plasma lige efter Big Bang er et vildskud.

»Det er meget sandsynligt, at plasmaet opstod først ved højere energier, og under universets fortsatte udvidelse og afkøling blev plasmaet så omdannet til en væske ved lidt lavere energier inden den afgørende faseovergang, hvor kvarkerne blev indfanget. Derfor vil det måske blive muligt at frembringe et kvark-gluon-plasma, der opfører sig som en ideal gas, når forsøgene begynder på Cerns nye accelerator i 2007. Her bliver energien 30 gange højere end på RHIC,« sagde Jens Jørgen Gaardhøje til Ingeniøren i april. Vi behøver vel næppe at nævne det: Tungionsgruppen bygger instrumenter til den kæmpemæssige Alice-detektor på Cern.



  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.